عندما نفكر في الكلمة “الصدأ,” الصورة الأولى التي تتبادر إلى الذهن غالبًا هي الطبقة القشرية ذات اللون البني المحمر التي تتشكل على الحديد أو الفولاذ عند تعرضها للهواء الرطب, وهي ظاهرة تعرف علمياً بأكسيد الحديد. ويمكن تمثيل التفاعل الكيميائي على النحو التالي:

4𝐹𝑒+3𝑂2+6𝐻2𝑂→4𝐹𝑒(𝑂𝐻)3​

يؤدي هذا التفاعل إلى تكوين الحديد المائي(ثالثا) أكسيد, والذي يعرف عادة بالصدأ.

لكن, عندما يتعلق الأمر بالألمنيوم, استخراج أو تكوين السؤال: هل يصدأ الألومنيوم? للإجابة على هذا, نحن بحاجة إلى الخوض في ما هو الصدأ حقا, كيف يؤثر على المعادن المختلفة, وعلى وجه التحديد, كيف يتفاعل الألومنيوم في ظل ظروف مماثلة.

ما هو الصدأ?

الصدأ هو على وجه التحديد نوع من التآكل الذي يحدث مع الحديد والصلب عندما يتعرضان للأكسجين والرطوبة. ينتج عن التفاعل الكيميائي أكسيد الحديد. السمة المميزة للصدأ ليست لونه فحسب، بل أيضًا الطريقة التي يتسبب بها في تمدد المعدن وتقشره, مما قد يؤدي في النهاية إلى الإضرار بالسلامة الهيكلية للمعدن.

الألومنيوم والتآكل

الألومنيوم, على عكس الحديد, لا الصدأ. وذلك لأن الألومنيوم لا يحتوي على الحديد, وبالتالي, التفاعل الكيميائي المحدد الذي ينتج أكسيد الحديد (الصدأ) لا يمكن أن يحدث. لكن, هذا لا يعني أن الألومنيوم محصن ضد جميع أشكال التآكل. بدلا من الصدأ, يخضع الألومنيوم لعملية تسمى الأكسدة. ويكون التفاعل الكيميائي لتكوين أكسيد الألومنيوم كما يلي:

4𝐴𝑙+3𝑂2←2𝐴𝑙2𝑂3​

هذا التفاعل عفوي وطارد للحرارة, وهذا يعني أنه يطلق الحرارة. طبقة أكسيد الألومنيوم صلبة جدًا وتوفر حماية ممتازة ضد المزيد من التآكل.

عملية الأكسدة في الألومنيوم

عندما يتعرض الألومنيوم للجو, فهو يتفاعل مع الأكسجين لتكوين أكسيد الألومنيوم على سطحه. تختلف طبقة أكسيد الألومنيوم هذه تمامًا عن الصدأ بعدة طرق رئيسية:

1. اللون والملمس: أكسيد الألومنيوم ليس قشاريًا أو أحمر مثل أكسيد الحديد. بدلاً من, فيشكل لونًا أبيضًا أو واضحًا, طبقة واقية غير ملحوظة بشكل عام.
2. حاجز وقائي: على عكس أكسيد الحديد, مما يؤدي إلى تدهور المعدن وإتلافه, يحمي أكسيد الألومنيوم المعدن الأساسي من المزيد من التآكل. تتشكل هذه الطبقة بسرعة عندما يتعرض الألومنيوم الطازج للهواء وتكون مقاومة بشكل ملحوظ لمزيد من التآكل.

لماذا يتم اختيار الألومنيوم للتطبيقات الخارجية؟

الخصائص المتأصلة للألمنيوم تجعله خيارًا ممتازًا للتطبيقات الخارجية. فيما يلي بعض الأسباب لذلك:

• متانة: بسبب طبقة الأكسيد الواقية, الألومنيوم مقاوم للغاية للتدهور المرتبط بالطقس, وخاصة في البيئات التي عادة ما تسرع من صدأ الحديد.
• وزن خفيف: الألومنيوم خفيف جدًا مقارنة بالمعادن الأخرى, مما يجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات التي يكون فيها الوزن عاملاً, كما هو الحال في الطائرات, بناء المركبات, والهياكل المحمولة.
• غير سامة وقابلة لإعادة التدوير: الألومنيوم غير سام وقابل لإعادة التدوير بشكل كبير, مما يساهم في شعبيتها في تغليف المواد الغذائية والبناء.

العوامل التي تؤثر على تآكل الألمنيوم

بينما الألومنيوم مقاوم للتآكل, يمكن لظروف معينة تسريع العملية أو تؤدي إلى أشكال أخرى من التآكل:

• التآكل الجلفاني: يحدث هذا عندما يكون الألومنيوم على اتصال مع معدن أكثر نقاء في وجود المنحل بالكهرباء, مما يؤدي إلى زيادة التآكل.
• العوامل البيئية: التعرض للملوثات الصناعية, البيئات المالحة (مثل المناطق الساحلية), وظروف الرقم الهيدروجيني القصوى يمكن أن تعزز التآكل.

الألومنيوم مقابل. معادن أخرى: المقاومة للتآكل

تساعد مقارنة مقاومة التآكل للألمنيوم مع المعادن الأخرى على توضيح مزاياها وقيودها.

طاولة : مقاومة التآكل للمعادن المشتركة